Trinties supratimas besisukančiose mašinose
Apibrėžimas: Kas yra trynimas?
Trina yra trinties sąlytis ir santykinis slydimo judėjimas tarp besisukančių ir nejudančių mašinų komponentų. Šis terminas pabrėžia nuolatinį trinties aspektą rotoriaus ir statoriaus kontaktas, atskiriant jį nuo lengvo protarpinio kontakto ar smūgių. Trintis sukuria trinties jėgas, dėl trinties darbo išsiskiria didelė šiluma ir sukuria išskirtinį vibracija modeliai, kuriems būdingas atgalinis sūkurys, subsinchroniniai komponentai ir terminiai efektai.
Terminas “trynimas” dažnai vartojamas kaip sinonimas su terminiu trynimu, nors trynimas kartais pabrėžia trinties ir terminius kontakto aspektus, o rotoriaus trynimas gali apimti visas kontakto formas, įskaitant lengvą grandymą ar smūgius.
Trinties mechanika
Kulono trinties modelis
Trintis vyksta pagal sausosios trinties (Kulombo trinties) principus:
- Trinties jėga: F = µ × N, kur µ yra trinties koeficientas, o N – normalioji jėga
- Kryptis: Visada priešinasi santykiniam judėjimui tarp paviršių
- Tipiniai koeficientai: Plienas ant plieno µ ≈ 0,3–0,5; plienas ant sandarinimo medžiagos µ ≈ 0,2–0,4
- Šilumos generavimas: Visas trinties darbas paverčiamas šiluma
Tangentinės ir normaliosios jėgos
Trinties metu:
- Normali jėga: Stumia rotorių radialine kryptimi į vidų
- Trinties jėga: Veikia tangentiškai, priešingai sukimuisi
- Atstojamoji jėga: Kombinacija linkusi sulėtinti rotorių ir nukreipti jį atgal
- Sukimo momento padidėjimas: Trintis išsklaido galią, padidindama pavaros sukimo momento poreikį
Būdingi virpesių modeliai
Atgalinis sūkurys
Ryškiausias trynimo bruožas yra atgalinis (atvirkštinis) sūkurys:
- Trinties jėga sukuria tangentinį komponentą, kuris skatina atgalinį orbitinį judėjimą
- Velenas orbita sukasi priešinga veleno sukimosi krypčiai
- Dažnis paprastai yra nesunchroninis (mažesnis nei 1 × greitis)
- Įprasti dažniai: 0,5×, 0,33×, 0,25× (trupmeninės eilės)
- Orbitos forma dažnai netaisyklinga arba iškreipta
Spektro charakteristikos
- Subsinchroniniai pikai: Kelios viršūnės, mažesnės nei 1×, dažnai ties dalinėmis harmonikomis
- Sinchroninis komponentas: 1× gali padidėti dėl trintis
- Aukštesnės harmonikos: 2×, 3×, 4× dėl netiesinės trinties
- Plačiajuosčio ryšio triukšmas: Padidėjęs triukšmo lygis visame spektre
- Nestabilus spektras: Piko dažnis atsiranda, išnyksta arba pasikeičia
Laiko bangos formos ypatybės
- Impulsyvūs įvykiai arba šuoliai, kai prasideda kontaktas
- Nukirpimas arba išlyginimas ties didžiausiais įlinkimais
- Netaisyklinga, nesinusoidinė bangos forma
- Pateikiami kelių dažnių ritmo modeliai
Trinties terminis poveikis
Šilumos generavimas
Trintis mechaninę energiją paverčia šiluma:
- Įvertinimas: Išsklaidyta galia = Trinties jėga × Slydimo greitis
- Dydis: Lengvas trynimas: 10–100 vatų; stiprus trynimas: kilovatai
- Koncentracija: Šiluma sutelkta mažame sąlyčio plote
- Temperatūros kilimas: Sunkiais atvejais vietinė temperatūra gali viršyti 500 °C
Terminio lanko kūrimas
Šilumos ir vibracijos grįžtamojo ryšio ciklas:
- Pradinis trynimas sukelia karštį vienoje veleno pusėje
- Asimetrinis šildymas sukuria terminis lankas
- Terminis lankas padidina veleno deformaciją
- Padidėjusi deformacija sukelia stipresnį trintį
- Daugiau trinties sukuria daugiau šilumos
- Teigiamas grįžtamasis ryšys gali greitai sukelti nesėkmę
Antriniai terminiai efektai
- Guolių šildymas: Šiluma, perduodama per veleną į guolius
- Naftos skaidymas: Per aukšta temperatūra skaido tepalą
- Esminiai pakeitimai: Faziniai virsmai arba metalurginiai pokyčiai karščio paveiktose zonose
- Terminis įtempis: Gali sukelti įtrūkimus termiškai įtemptose vietose
Aptikimo metodai
Vibracijos stebėjimas
- Subsinchroniniai aliarmai: Įspėjimas apie pikus, kai bėgimo greitis yra 0,3–0,5 ×
- Orbitos stebėjimas: Automatinė orbitos analizė, aptinkanti atgalinį sūkurį
- Spektriniai pokyčiai: Algoritmai, aptinkantys staigų kelių harmonikų atsiradimą
- Bangos formos iškirpimas: Ne sinusoidinio iškraipymo aptikimas
Temperatūros stebėjimas
- Guolių temperatūros jutikliai su greitai kylančiais aliarmais
- Infraraudonųjų spindulių temperatūros stebėjimas atvirose šachtos sekcijose
- Temperatūros skirtumo stebėjimas (viršutinis ir apatinis guolis)
- Temperatūros kitimo greičio aliarmai (pvz., > 5 °C/minutę)
Papildomi indikatoriai
- Sukimo momento padidėjimas: Dėl trinties padidėja energijos suvartojimas
- Greičio svyravimas: Maži greičio pokyčiai dėl skirtingo trinties sukimo momento
- Akustinė emisija: Aukšto dažnio garsas nuo kontakto
- Vizualinė apžiūra: Dėvėjimosi nuosėdos, spalvos pakitimas, matomi pažeidimai
Atsako veiksmai
Neatidėliotini veiksmai
- Sumažinti sunkumą: Sumažinkite greitį arba apkrovą, jei tai daryti saugu
- Atidžiai stebėkite: Nuolatinis vibracijos ir temperatūros stebėjimas
- Pasiruošimas išjungimui: Turėkite paruoštą avarinį išjungimą
- Avarinis stabdymas: Jei vibracija ar temperatūra didėja
- Leisti atvėsti: Prieš apžiūrą įjunkite sukamąjį mechanizmą arba leiskite natūraliai atvėsti
Tyrimas
- Apžiūrėkite, ar nėra fizinių kontakto požymių
- Išmatuokite tarpus įtariamose įbrėžimų vietose
- Patikrinkite, ar nėra terminio lanko arba nuolatinio veleno lanko
- Nustatykite pagrindinę priežastį (per didelė vibracija, nepakankamas prošvaisa ir kt.)
Korekciniai veiksmai
- Padidinti atstumus: Pašalinkite pažeistas vietas arba pakeiskite komponentus
- Adreso pagrindinė priežastis: Subalansuotas rotorius, teisingas suvedimas, guolių problemų sprendimas
- Pakeiskite pažeistas dalis: Sandarikliai, guolių komponentai, veleno sekcijos pagal poreikį
- Patikrinkite atstumus: Prieš vėl paleisdami, įsitikinkite, kad visose vietose yra pakankamas atstumas
Trintis yra vienas rimčiausių su vibracija susijusių besisukančių mechanizmų gedimų. Dėl šiluminio grįžtamojo ryšio kylantis greitas gedimo padidėjimas reikalauja neatidėliotino atpažinimo, greito reagavimo ir kruopštaus taisymo, kad būtų išvengta katastrofiškų gedimų svarbioje įrangoje.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 